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Da fazenda ao tanque de combustível:5 safras ecológicas cultivadas para gás e diesel

"Cara!" meu amigo exclamou antes de explicar que Henry Ford projetou o Modelo T para funcionar com biocombustível de maconha, e Rudolf Diesel, quem inventou o motor diesel, destinado a funcionar com óleo de amendoim. Não apenas isso, mas os biocombustíveis não poluem como o petróleo, Aprendi. Logo conheci um cara com um ônibus escolar de biodiesel convertido, que exalava do escapamento o delicioso cheiro de batata frita.

Por que ninguém, exceto os hippies de olhos sonhadores, parecia estar ciente disso? E porque, um século depois que o Modelo T foi inventado, se estivéssemos lutando em guerras pelo petróleo - e arruinando o planeta com a exaustão do petróleo - quando poderíamos cultivar nosso próprio produto orgânico, combustível amigo do clima em casa?

Em questão de meses, comprei um caminhão a diesel surrado e me vi escondendo-se atrás de restaurantes japoneses para extrair óleo usado de fritadeira de cubas de metal gigantes que cheiravam a tempura rançosa. Afastando os ratos e bêbados, um amigo e eu coletamos o óleo em tambores de 55 galões, misturando-o com metanol adquirido em uma loja automotiva especializada, e lixívia Red Devil, um limpador de ralos comum da loja de ferragens local (esses são os três principais ingredientes do biodiesel) em seu quintal. Vestido com luvas de materiais perigosos e googles de segurança (soda cáustica e metanol, ficamos desanimados ao aprender, são altamente tóxicos), nosso macacão manchado de óleo, nós nervosamente despejamos o primeiro lote no tanque de combustível do meu caminhão e ligamos o motor.

Não só funcionou, mas o alto, O barulhento motor a diesel adotou um ronronar suave (o metanol é, na verdade, vendido como limpador de injetores de combustível, fazendo com que os motores funcionem mais suavemente com biodiesel). Meu amigo e eu batemos palmas quando o cheiro nocivo do escapamento de diesel deu lugar a uma fragrância de fritadeira relativamente agradável. Não apenas nos juntamos a uma revolução para salvar o planeta, estávamos enchendo nossos tanques pelo preço de um pouco de metanol e soda cáustica.

A revolução do biocombustível que não foi

Naquela época, hordas de entusiastas do biocombustível DIY estavam catando óleo de fritadeira usado em todo o país, e várias empresas iniciantes estavam começando a produzir biodiesel reciclado em escala comercial. O governo federal também estava se envolvendo, oferecendo incentivos para fazendeiros e companhias de petróleo para construir uma indústria nacional de combustível caseiro.

Com a implementação do Padrão Nacional de Combustíveis Renováveis ​​em 2005, e a Lei de Independência e Segurança Energética em 2007, a indústria de transporte foi forçada a adotar biocombustíveis em grande escala, É por isso que quase todas as bombas de gasolina no país agora trazem uma pequena placa indicando que o combustível “pode conter até 10 por cento de etanol” - o combustível à base de álcool que é o equivalente do motor a gás do biodiesel.

Mas esta imagem não era tão rosada quanto parecia, conforme detalhamos em um ensaio fotográfico sobre o etanol de milho na edição do outono de 2017 da Fazendeiro Moderno . Milho e, em menor grau, soja e milo são as únicas safras até o momento que se mostraram economicamente viáveis ​​para a produção de biocombustíveis em escala industrial nos EUA (grandes quantidades de etanol de cana-de-açúcar são produzidas em países tropicais, como o Brasil). Mas acontece que os problemas ambientais associados ao cultivo dessas safras em escala industrial - uma safra que requer terras altamente férteis, bem como irrigação abundante, lavoura, e combustível de trator para produzir - superam os benefícios ambientais da queima de biocombustíveis à base de milho.

O etanol de milho perdeu rapidamente sua reputação como solução para as mudanças climáticas, no entanto, os agricultores continuam a plantá-lo, impulsionado pelo aumento dos preços pagos por alqueire desde que o Renewable Fuel Standard entrou em vigor. Quase 40% da safra anual de milho agora é convertida em combustível. A “mania do etanol” fez com que alguns dos últimos remanescentes de pradaria nativa fossem cultivados para o plantio de milho nos últimos anos. A ética de usar terras agrícolas primárias para cultivar combustível em vez de alimentos é, na melhor das hipóteses, duvidosa.

Culturas de biocombustíveis de última geração

O uso de óleo de cozinha reciclado como combustível ainda não se tornou um grande sucesso comercial, nem existe óleo de fritadeira suficiente para abastecer nem mesmo uma fração dos veículos deste país. Mas em teoria, quase qualquer material vegetal pode ser convertido em biocombustível, incluindo produtos residuais como serragem e talos de milho (atualmente o etanol é feito principalmente de grãos de milho, não caules). Os pesquisadores estão trabalhando com biocombustíveis feitos de espécies que crescem prolificamente em terras marginais e requerem pouca ou nenhuma irrigação ou fertilizante. Alguns estão até procurando colher espécies invasoras como matéria-prima para plantas de biocombustíveis.

Infelizmente, uma variedade de obstáculos práticos e tecnológicos impediram a produção em grande escala desses biocombustíveis ecológicos até agora. Mas à medida que a ciência continua a avançar, esses desafios provavelmente serão superados. Aqui estão alguns dos biocombustíveis mais promissores atualmente em desenvolvimento.

Cânhamo

O sonho de Henry Ford pode um dia se tornar realidade. A fibra de cânhamo tem uma longa história de uso, e as sementes não são apenas nutritivas, mas tem um teor de óleo notavelmente alto. Cânhamo, essencialmente uma erva daninha, prospera em terras pobres e requer insumos mínimos, ainda produz quase quatro vezes mais óleo por acre do que a soja, que atualmente é a única cultura cultivada em grande escala para biodiesel nos EUA. O maior desafio para usar o cânhamo como biocombustível é que tão pouco é cultivado. Alguns países, como França e Canadá, produzi-lo em uma escala limitada, mas nos Estados Unidos o cânhamo “industrial” é ilegal para os agricultores cultivarem desde os anos 1930 - embora não contenha THC suficiente para deixar alguém chapado.

Switchgrass

Embora o etanol à base de milho não contenha tanta energia quanto a necessária para produzi-lo, combustível feito de switchgrass, uma planta de pradaria nativa encontrada na região das Grandes Planícies, contém mais de 5 vezes mais energia do que o necessário para cultivá-lo e refinar em etanol. Em vez de cultivar pradarias nativas para plantar milho, biocombustível à base de switchgrass pode encorajar o replantio da pradaria. O problema é que a tecnologia do biocombustível “celulósico”, que é necessário para converter gramíneas e materiais vegetais lenhosos em etanol, não progrediu tão rapidamente quanto a tecnologia usada para converter grãos em combustível. Isso existe, mas ainda não é muito econômico. Ainda, vários milhões de galões de biocombustível celulósico são agora produzidos anualmente nos EUA, e parece que é apenas uma questão de tempo até que tenhamos a tecnologia para switchgrass para substituir o milho como matéria-prima para o etanol.

Switchgrass para produção de biocombustíveis. Foto:Olexandr Panchenko / Shutterstock.com

Carrizo Cane

Centenas de milhares de hectares no sul dos EUA, da Flórida à Califórnia, estão infestados com uma planta exótica conhecida como cana-de-carrizo, ou junco gigante. Este parente do bambu cresce de 6 a 9 metros de altura em um ano, produzindo mais biomassa por acre do que quase qualquer outra planta na terra. Tem sido apontado como um candidato ainda melhor para a produção de etanol celulósico do que switchgrass, e já está sendo usado em escala comercial na Europa, onde é uma espécie nativa, para aquele propósito. Suas tendências invasivas fornecem pouco incentivo para plantá-lo em outro lugar, Contudo. Tem havido algum esforço para colher a cana carrizo que já cresce nos EUA, que é encontrada principalmente ao longo das margens dos rios e em áreas úmidas, onde sufoca as plantas nativas. Essa abordagem parece uma situação em que todos ganham, mas provou ser logisticamente inviável até agora.

Cana carrizo, também conhecido como cana gigante. Foto:hk13114 / Shutterstock.com

Jatropha

Este arbusto tropical é venenoso para as pessoas e o gado, mas as sementes são 40 por cento de óleo, que foi historicamente usado como óleo de lâmpada. A partir de meados dos anos 2000, dezenas de milhares de hectares de jatropha foram plantados para biocombustível, principalmente na Índia e na África. A planta era conhecida por prosperar em terras marginais, mas solo rico e irrigação são necessários para a produção máxima de petróleo. Os pesquisadores continuam a criar variedades melhoradas, Contudo, e vários países africanos continuam a investir nisso, imaginando este arbusto fragmentado como uma chave para seu futuro suprimento de combustível.

Semente de Jatropha. Foto:Pratuan Netsaengsri / Shutterstock.com

Algas

As algas produzem até 200 vezes mais óleo por acre do que a soja. Esses organismos aquáticos de crescimento rápido podem ser cultivados em água salgada, lagoas de águas residuais municipais, ou em bacias rasas feitas pelo homem no deserto, onde nenhuma outra safra pode sobreviver. O Departamento de Energia dos EUA, junto com várias das maiores empresas de petróleo do mundo, despejaram centenas de milhões de dólares no aumento da produção de combustível de algas. Uma década atrás, promotores da indústria prometeram que o combustível de algas seria tão barato quanto o petróleo agora - e que estaria amplamente disponível nos postos de gasolina. Mas peculiaridades da fábrica tornaram o custo de produção em larga escala proibitivo, e muitas start-ups de combustível de algas fracassaram nos últimos anos. Outros ainda estão perseguindo o sonho. Este Verão, A Exxon Mobil relatou um avanço tecnológico que promete finalmente tornar o combustível de algas mais econômico - faz, Contudo, envolvem cepas de algas geneticamente modificadas.

Uma maré de algas verdes em uma lagoa. Foto:Detailfoto / Shutterstock.com


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